某公司燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫除塵工程設(shè)計

1、大氣污染控制工程設(shè)計報告設(shè)計題目：某公司燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫除塵工程設(shè)計方專業(yè)化學(xué)與環(huán)境工程班級0903學(xué)號2008313230108學(xué)生姓名石帥設(shè)計時間2012-2013學(xué)年下學(xué)期教師評分2012年06月18日目錄1 .概述錯誤！未定義書簽。1.1 煙氣脫硫除塵工程設(shè)計目的21 .2課程設(shè)計的組成部分.錯誤！未定義書簽。2 .煙氣脫硫除塵工程設(shè)計的內(nèi)容.錯誤！未定義書簽。2.1主要工藝計算.錯誤！未定義書簽。2.2凈化系統(tǒng)設(shè)計方案的分析確定？錯誤！未定義書簽。2.3除塵器和脫硫凈化塔設(shè)計62.4 管網(wǎng)布置及計算.錯誤！未定義書簽。2.5 風(fēng)機(jī)及電機(jī)的選擇設(shè)計19?3.總結(jié)24?1 .1設(shè)計總結(jié)24

2、?3 .2參考文獻(xiàn)241.概述由于多管除塵器除塵的除塵效率不是很高，特別是對小顆粒粉塵的除塵效率低，經(jīng)多管旋風(fēng)除塵后的原煙氣中煙塵含量仍較高，煙氣中的煙塵除對脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響外，還使煙塵回收利用價值大大降低。但由于燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)形式嚴(yán)峻，改造多管除塵器不具備條件，所以在維持現(xiàn)有生產(chǎn)的條件下，對現(xiàn)有多管除塵器及引風(fēng)機(jī)不做改動，在引風(fēng)機(jī)的后部設(shè)計低壓脈沖布袋除塵系統(tǒng)和脫硫系統(tǒng)，使煙塵進(jìn)一步回收利用和脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。優(yōu)點：除塵效率高，可達(dá)99.5犯上，可以捕捉微細(xì)塵粒，耗電較少，操作簡便，能達(dá)到理想的除塵效果。脫硫液采用內(nèi)循環(huán)吸收方式。煙氣與從上而下的、由噴嘴充分霧化的脫硫液逆向?qū)α鹘佑|，

3、堿性的脫硫液充分吸收煙氣中的SO2后進(jìn)入除霧器除霧，凈化并除霧之后的煙氣可以直接排放。吸收了SO2的脫硫液流入塔釜，由循環(huán)液泵從塔釜打到噴淋層上，在噴淋層被噴嘴霧化，并在重力作用下落回塔釜。同時為了控制脫硫漿液的濃度，用漿液排出泵外排一部分漿液至渣處理系統(tǒng)出渣。另外根據(jù)塔釜漿液的pH值變化，控制灰漿泵的轉(zhuǎn)速，控制加入塔釜的石灰漿液量，實現(xiàn)對脫硫液中脫硫劑濃度和pH的相對穩(wěn)定的控制，保證脫硫效率。1.1煙氣脫硫除塵工程設(shè)計目的：通過設(shè)計進(jìn)一步消化和鞏固本能課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)運用所學(xué)理論知識進(jìn)行凈化系統(tǒng)設(shè)計的初步能力。通過設(shè)計，了解工程設(shè)計的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)確定大氣污染

4、控制系統(tǒng)的設(shè)計方案、進(jìn)行設(shè)計計算、繪制工程圖、使用技術(shù)資料、編寫設(shè)計說明書的能力。1.2課程設(shè)計的組成部分鍋爐型號：SZL4-13型，共4臺（2.8MVX4）設(shè)計耗煤量:600kg/h（臺）排煙溫度：160C煙氣密度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：1.34kg/m3空氣過剩系數(shù)：a=1.4排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例：16%煙氣在鍋爐出口前阻力：800Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?97.86kPa冬季室外空氣溫度：1C空氣含水（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）按0.01293kg/m3煙氣其他性質(zhì)按空氣計算煤的工業(yè)分析值:CY=68%Hy=4%Sy=1%Oy=5%N=1%Wy=6%A=15%Vy=13%按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13

5、271-20O1）中一類區(qū)II時段標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。即：煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）:80mg/m3二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）:900mg/m3凈化系統(tǒng)布置場地如圖3-1-1所示的鍋爐房北側(cè)15mft，有一塊長18米、寬12米的空地，擬將凈化系統(tǒng)安置此處申rh三H圖3-1-1鍋爐房平面布置圖2 .煙氣脫硫除塵工程設(shè)計的內(nèi)容2.1 主要工藝計算：燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計算：L標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量為：Qa=4.76(1.867CY+5.56HY+0.7SY-0.7QY)=4.76(1.867*0.68+5.56*0.04+0.7*0.013 .、-0.7*0.05)=6.97(m/kg

6、)2.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量(設(shè)空氣含濕量12.93g/m3):Qs=1.867(C丫+0.375Sy)+11.2H1.24WY+0.016Qa+0.79Qa+0.8NY=1,867(0.68+0.375*0.01)+11,2*0.04+1.24*0.06+0.016*6.97+0.79*6.97+0.8*0.01=7.43(m3/kg)3 .標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量Cf=Q+1.016(a-1)Qs=7.43+1.016*0.4*7.43=10.45(m3/kg)所以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量：Q=QX設(shè)計耗煤量=10.45*600=6270(nl/h)4 .標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度：_,_3、0=0.16

7、*0.15/10.45=0.0023(kg/m)5 .標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算：3Cso2=2*0.01/10.45*1000000=1913.88(mg/m3)6 .2凈化系統(tǒng)設(shè)計方案的分析確定：一、設(shè)計依據(jù)：1 .嚴(yán)格按照鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13271-2001)中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)、煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)、二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計計算。2 .本初步設(shè)計適用于燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫除塵工程。除塵采用低壓脈沖布袋除塵器，確保粉塵達(dá)標(biāo)排放；脫硫工藝采用噴淋吸收塔作為吸收設(shè)備；二、設(shè)計流程及目標(biāo)：1 .本期工程設(shè)計煙氣流程為：燒結(jié)機(jī)-引風(fēng)機(jī)-低壓脈沖布袋除塵器一脫硫裝置-塔頂煙囪直排；原有煙道與煙囪

8、作為煙氣旁路。保證出口煙塵排放濃度80mg/m3,SO2排放濃度900mg/m3,或除塵效率96%,脫硫效率)53%。2 .本系統(tǒng)為燒結(jié)機(jī)運行時產(chǎn)生的煙氣經(jīng)多管除塵后的進(jìn)一步除塵。除塵系統(tǒng)包括布袋除塵器和輸灰系統(tǒng)。煙氣流程為：多管除塵器-排煙總管道-引風(fēng)機(jī)-低壓脈沖布袋除塵器-增壓風(fēng)機(jī)-噴淋吸收塔一達(dá)標(biāo)排放輸灰流程為：除塵器灰斗一卸灰閥一埋刮板輸送機(jī)一集灰輸送機(jī)一燒結(jié)皮帶機(jī)經(jīng)過凈化處理后的氣體排放濃度小于80mg/m3。3 .本脫硫系統(tǒng)主要有吸收系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、脫硫液循環(huán)系統(tǒng)、脫硫劑輸送系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、渣處理系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)組成。脫硫液采用內(nèi)循環(huán)吸收方式。煙氣與從上而下的、由噴嘴充分霧化的

9、脫硫液逆向?qū)α鹘佑|，堿性的脫硫液充分吸收煙氣中的SO2后進(jìn)入除霧器除霧，凈化并除霧之后的煙氣可以直接排放。吸收了SO2的脫硫液流入塔釜，由循環(huán)液泵從塔釜打到噴淋層上，在噴淋層被噴嘴霧化，并在重力作用下落回塔釜。同時為了控制脫硫漿液的濃度，用漿液排出泵外排一部分漿液至渣處理系統(tǒng)出渣。另外根據(jù)塔釜漿液的pH值變化，控制灰漿泵的轉(zhuǎn)速，控制加入塔釜的石灰漿液量，實現(xiàn)對脫硫液中脫硫劑濃度和pH的相對穩(wěn)定的控制，保證脫硫效率。脫硫劑制備系統(tǒng)包括化灰池、化灰泵、灰漿池、灰漿泵等設(shè)備。生石灰粉由翻斗車輸送至化灰池，經(jīng)攪拌后由化灰泵送到灰漿池，通過灰漿泵根據(jù)塔釜pH值定量輸送至塔釜，控制脫硫系統(tǒng)的pH,保證整個

10、系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。脫硫渣處理系統(tǒng)，包括渣漿池、濾液池、渣漿泵、濾液泵、板框壓濾機(jī)等。經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水后的渣漿固含量60%能基本滿足汽車裝運。脫硫渣主要成分是亞硫酸鈣，具化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，目前主要的處理方式是外運填埋。由于吸收塔內(nèi)水蒸發(fā)和脫硫渣帶水，必須對系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)水，以維系系統(tǒng)水平衡。根據(jù)系統(tǒng)的需要，工藝水的補(bǔ)充方式為：(1)調(diào)節(jié)石灰漿液濃度，對灰漿池進(jìn)行補(bǔ)水；(2)對除霧器進(jìn)行沖洗的方式補(bǔ)水。2.3除塵器和脫硫凈化塔設(shè)計：1 .除塵器應(yīng)該達(dá)到的除塵效率:中180/2300=96.5%2 .除塵器的選擇：工況下煙氣流量:m3/h式中3，、Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙氣流量,(m/h)T工況下煙氣溫度，K(m3/

11、h)2.7(m3/s)T標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度，373K結(jié)果為Q9754Q975436003600根據(jù)工況下的煙氣量、煙氣溫度及要求達(dá)到的除塵效率確定除塵器：選擇XD-n-4型陶瓷多管式旋風(fēng)除塵器，產(chǎn)品性能規(guī)格見表3.1型號配套鍋爐容量/(j/H)處理煙氣量/(m3/h)除塵效率/%設(shè)備阻力/Pa分割粒徑d/(50um)/kgXD-n-4412000959003.051900表3.1除塵器產(chǎn)品性能規(guī)格?表3.2除塵器外型結(jié)構(gòu)尺寸（見圖3.1）ABCDEFKHMNL119128436762120111385300178623883601066603 .脫硫工藝流程圖脫硫系統(tǒng)再生系統(tǒng)除渣系統(tǒng)工藝流程圖L引

12、鳳機(jī)上盛械塔飛噴水泵人停用更白5、輸睢6r化灰超X石?廉豌反斗式提開機(jī)日、噱艙加料機(jī)10.濾磕1U芾式壓砌靚XD一口型多管除生錯外形安裝尺寸（側(cè)出風(fēng)）2.4管網(wǎng)布置及計算：1.根據(jù)鍋爐運行情況及鍋爐現(xiàn)場的實際情況確定各裝置的位置。一旦確定各裝置的位置，管道的布置也就基本可以確定了。對各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡單、緊湊、管路短、占地面積小，并使安裝、操作和檢修方便。管道直徑：,4Q/、d(m)式中Q工況下管道內(nèi)煙氣流量，m3/s煙氣流速m/s(對于鍋爐煙塵=10-15m/s)取=14m/s結(jié)果為d=0.50(m)圓整并選取風(fēng)道：表3.3風(fēng)道直徑規(guī)格表外徑D/mm鋼制板風(fēng)管外徑允許偏差/mm壁厚/

13、mm500士10.75內(nèi)徑d1=500-2X0.75=498.5(mm)由公式(m)可計算出實際煙氣流速:V=13.9(m/s)2 .首先確定共用一個煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量(t/h),然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定(表3.4)確定煙囪的高度。表3.4鍋爐煙囪的高度鍋爐總額定出力/(t/h)R=D則=0.23結(jié)果為：18.4(Pa)兩個彎頭p2p218.436.8(Pa)對于如圖3.9中所示T形三通管VVT形三通管示意=0.78p62.4(Pa)對于T形合流三通=0.55結(jié)果為:p44(Pa)系統(tǒng)總阻力損失（其中鍋爐出口前阻力為800Pa除塵器阻力1128Pa）為:h30.484.1

14、812.615.2836.862.44480011282329.5(Pa)7.系統(tǒng)中煙氣溫度的變化7.1煙氣在管道中的溫度降:tiq?FQ?CV(C)式中Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，mh;F管道散熱面積，m2Cv標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣平均比熱容(一般為1.352-1.357KJ/(m3C)q管道單位面積散熱損失KJ/(m3h)室內(nèi)q=4187KJ/(m3-h)室外q=5443KJ/(m3-h)室內(nèi)管道長：L=2.18-0.6-0.12=1.46F=I!LD=2.29(m2)室外管道長L=9.5-1.46=8.04(m)F=nL-D=12.62(m2)結(jié)果為At1=9.4(0C)H?At2、D式中H煙囪(Mi

15、度,mo(C)A溫度系數(shù)，可由表7-2-1查得D合用同一煙囪的所有車爐額定蒸發(fā)量之和，t/h;煙囪種類鋼煙囪（無襯筒）鋼煙囪（有襯筒）磚煙囪（H50m,壁厚小于0.5m）磚煙囪（壁厚大于0.5m）A20.80.40.2表4.1煙囪溫降系數(shù)t2HAD4(C)總溫度降:tt1t213.4(C)2.5風(fēng)機(jī)及電機(jī)的選擇設(shè)計1.風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計算:Qy1.1Q273tp101.325273B(m3/h)式中1.1風(fēng)量備用系數(shù),Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)前表態(tài)下風(fēng)量,m3/htp風(fēng)機(jī)前煙氣溫度，若管道不太長，可以近似取鍋爐排煙溫度，CB當(dāng)?shù)卮髿鈮?，k(m3/h)Qy=11109.8結(jié)果為273tphSy)p273ty1

16、01.3251.293(Pa)2 .風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計算：Hy1.2(式中3 .2風(fēng)機(jī)備用系數(shù)h系統(tǒng)總阻力,Pa;SSy煙囪抽力，Patp風(fēng)機(jī)前煙氣溫度;Cty風(fēng)機(jī)性能表中給出的試驗用氣體溫度，。Cy標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣密度，kg/m，結(jié)果為Hy=2400(Pa)根據(jù)Hy和Qy,選定Y547II型No.7c的引風(fēng)機(jī)，Y5-47II型引風(fēng)機(jī)是在原Y5-47II型引風(fēng)機(jī)性能基礎(chǔ)上改進(jìn)的產(chǎn)品，該引風(fēng)機(jī)最佳工況點的全壓內(nèi)效率為85.6%,與原Y5-47II型引風(fēng)機(jī)相比較，由于進(jìn)行了一系列改進(jìn)，使噪聲值有顯著降低，噪聲指標(biāo)為12.5dB。性能表如下。表4.2引風(fēng)機(jī)性能表機(jī)號傳動方式轉(zhuǎn)速/r/min流里/m3/h全壓

17、/Pa內(nèi)效率/%內(nèi)功率/kw所需功率/kwC23201137912.417式6630302.003.電動機(jī)功率的計算：NeQyHyyy(kW)3600100012式中Qy風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m3/hHy風(fēng)機(jī)風(fēng)壓,Pa1風(fēng)機(jī)在全壓頭時的效率（一般風(fēng)機(jī)為0.6,高效風(fēng)機(jī)約為0.9）2機(jī)械傳動效率，當(dāng)風(fēng)機(jī)與電機(jī)直聯(lián)傳動時2=1，用聯(lián)軸器連接時2=0.950.98,用V型帶傳動時2=0.95電動機(jī)備用系數(shù)，對引風(fēng)機(jī),=1.3Ne=16.9(kW)根據(jù)電動機(jī)的功率、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、傳動方式選定Y180M-2型電動機(jī)。4.鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)布置圖和立面圖分別見圖4.3和4.4。圖4.3鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)立面圖圖4.4鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)布置圖設(shè)計說明煙道為磚煙道導(dǎo)角為45度，與圓管連接處采取密封措施，所有器件接口處均用法蘭盤連接序號名稱個數(shù)規(guī)格型號備注1煙道1H=40m上徑直徑800,下徑直徑500,厚300磚煙道2人孔1500X4003導(dǎo)流板14煙道11000X1000磚煙道5圓管外徑直徑500,壁厚0.75鋼制6V形帶57風(fēng)機(jī)4Y5-47n型No.7C8電動機(jī)4Y180-29彎頭890度圓形，直徑50010天圓地方1211降塵器4XLD